JPS63310351A - タ−ビン発電機回転子の回転バランス試験に用いる電磁シ−ルド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、タービン発電機回転子の通電下で行う回転
バランス試験に際し、回転子から周囲に強大な磁場が拡
散するのを防止する電磁シールドの構成に関する。

〔従来の技術〕

大形タービン発電機では、サーマルアンバランスと称し
て回転子の励磁により運転中に振動が変化する現象の発
生することがある。これは発電機の回転子に巻装された
励磁コイルに対し、励磁電流によるコイル温度の上昇が
回転子に局部的な変形、あるいは質量分布の不均衡を発
生させることに起因している。

したがって完成した回転子に対してサーマルアンバラン
スの発生状況を確認するためには、回転バランス試験を
行う際にコイルに定格電流に近い値の電流を通電させる
必要がある。しかして回転子を単独に通電状態のまま回
転バランス試験を行うとすると、通電に伴う起磁力によ
り周囲に強力な漏洩磁束が拡散することになるので、こ
れを阻止するためにシールドする必要がある。

一方、かかる回転子からの漏洩磁束シールド手段として
従来より磁気ンール］′方式が一般に採用されて来た。

この磁気シールド方式は、タービン発電機の固定子鉄心
と同様な構造を持たせて積層鉄心で構成された筒形のシ
ールド体で回転子を包囲し、かつその磁路を短絡したも
のであり、回転バランス試験に際しての通電により生じ
る回転子の漏洩磁束がシールド体より外方に漏出しない
ようにしたものである。

また前記磁気シールド方式とは別に、回転子の周囲に円
筒形のアルミないし鋼材で作られたシールド体を置き、
その渦電流反作用を利用して回転子からの漏洩磁束をシ
ールド体の内部に封じ込めるようにしたｉ！磁シールド
方式のものも提唱されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで前記した磁気シールド方式ではシールド体が大
形１重量物となり、その経済面を考えると回転バランス
試験時にのみ一時的に使用する装置としてはあまりにも
大掛りで、かつ製作費も高価である。また前記したｉ！
磁シールド方式についても、材料を鉄からアルミ、銅に
変えた電磁シールド体は磁気シールド方式と同様に製作
費が高価となる難点がある。

この発明は上記の点にかんがみ成されたものであり、そ
の目的は安価、軽量で、かつ効果的なシールド性能が得
られるようにしたタービン発電機回転子の回転バランス
試験に用いる電磁シールドを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、この発明によれば、回転
子を包囲してその左右両端に配備した短絡リングと、該
短絡リングの間にまたがり回転子の外周を囲繞するよう
分散して架設した複数本のケージバーとから構成するも
のとする。

〔作用〕

上記の構成により、短絡リングとケージバーとで回転子
の周囲を取り巻く反作用電流ループを形成する。またこ
こで短絡リング、およびケージバーは回転子上の起磁力
分布に相応した最適位置に配置されており、かつケージ
バーは配列ピッチを小さくして構成されている。したが
ってかかるケージ形電磁シールドを回転バランス試験時
に回転子を包囲して配置することにより、通電に伴って
回転子から周囲に拡散しようとする漏洩磁束を前記ケー
ジ形電磁シールドの渦電流反作用により電磁シールド内
に封じ込めて周囲への漏出を防止することができる。し
かも先記したアルミ、銅の円筒体として構成する従来提
唱の電磁シールドと比べて安価、かつ軽量に構成できる
。なお発明者が実際に行った試験の際に、ケージ形電磁
シールドの内外に磁束密度測定用サーチコイルを置いて
測定したところ、円筒板で構成した電磁シールド体と殆
ど遜色ないシールド効果の得られろことが確認されてい
る。

また前記のケージ形電磁シールドを構成している短絡リ
ング、ケージバーを中空導体で構成し、試験時にこの内
部に水等の冷却媒体を通流させることにより、ｉＭ１シ
ールド体に生じる発熱を効果的に冷却することができる
。

〔実施例〕

第１図、第２図はこの発明の実施例に基づくケージ形電
磁シールドの構成を示すものであり、図中１はタービン
発電機の回転子、２は軸、３は回転子コイルの磁極間わ
たり部、４は回転子コイルへの給電用スリップリング、
５は励磁電源であり、かかる回転子は回転バランス試験
に際して軸２を軸受６に軸支し、かつかコイルを通電し
つつ図示されてない駆動装置により回転子を高速回転駆
動して試験を行う。

一方、上記の回転バランス試験に際して、回転子から強
力な漏洩磁束が周囲に拡散するのを防止するために、回
転子の周囲を包囲してこの発明によりケージ形電磁シー
ルド７が配備されている。

このケージ形１！磁シールド７の構成は、回転子コイル
の磁極間わたり部３に対向して回転子の左右両端部に配
置したａ電材の短絡リング８．９と、該短絡リング８と
９との間にまたがって回転子１の周域を包囲する多数本
の直線導体として成るケージパー１０との組立体として
成る。

またここで前記短絡リング８，９およびケージパー１０
はいずれも中空導体で構成されていおり、かつケージパ
ー１０はその両端が短絡リング８．９の内部空間に連通
して結合されいる。さらに短絡リング８と９との間には
絶縁ホース１１．ポンプ１２゜冷却器１３を含む例えば
水冷式の冷却系１４が接続されており、該冷却系１４と
ケージ形電磁シールド７との間で中空の短絡リング８．
９およびケージパー１０を経由する冷媒循環路を構成し
ている。

かかる構成のケージ形電磁シールド７を回転バランス試
験の際に回転子１を包囲して配置することにより、腐速
回転する回転子への通電による起磁力で発生する磁束と
１！磁シールド７との鎖交によりケージパーｌＯと短絡
リング８．９との間に反作用電流ループを形成する。ま
たこの場合に電磁シールド内を流れる電流は回転子コイ
ルの起磁力を補償するように流れる。これにより回転子
１からの漏洩磁束は電磁シールドの内方に封し込められ
、周囲への拡散が阻止されるようになる。また回転子コ
イルの磁極間わたり部３で発生する起磁カリ対してはそ
の周囲を包囲する短絡リング８゜９が電磁シールド効果
を発揮する。なおこの動作でｔ磁シールド自身に発生す
るジエール熱は外部の冷却系１４を通じて１１Ｍ１シー
ルド７内を通流する冷却媒体により除熱され、これによ
り装置の異常な過熱が防止される。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明によれば、回転バランス試験
の際に用いる電磁シールドを、回転子を包囲してその左
右両端に配備した短絡リングと、該短絡リングの間にま
たがり回転子の外周を囲繞するよう分散して架設した複
数本のケージパーとから構成したことにより、軽量、安
価でしかもシールド効果の高い電磁シールドを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は回転子とともに示したこの発明の実施
例による１！磁シールドの構成を示す側面図、および断
面図である。各図において、１：回転子、２：軸、３：
回転子コイルの磁極間わたり部、４ニスリツプリング、
５．励磁電源、７：電磁シールド、８．９：短絡リング
、１ｏ：ケージパー、１４：冷却系。 第１１！！Ｓ １２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）通電下で行うタービン発電機回転子の回転バランス
   試験の際に用いる電磁シールドであって、回転子を包囲
   してその左右両端に配備した短絡リングと、該短絡リン
   グの間にまたがり回転子の外周を囲繞するよう分散して
   架設した複数本のケージバーとから構成ことを特徴とす
   るタービン発電機回転子の回転バランス試験に用いる電
   磁シールド。 ２）特許請求の範囲第１項記載の電磁シールドにおいて
   、短絡リング、およびケージバーが中空導体から構成さ
   れており、かつその内部に冷却媒体を通流させるように
   したことを特徴とするタービン発電機回転子の回転バラ
   ンス試験に用いる電磁シールド。 ３）特許請求の範囲第１項記載の電磁シールドにおいて
   、短絡リングが回転子コイルの磁極間わたり部に対向し
   てその周域に配置されていることを特徴とするタービン
   発電機回転子の回転バランス試験に用いる電磁シールド
   。